Questão 1. A capsaicina é um alcaloide lipofilico, incolor e inodoro, com fórmula molecular
, sendo o componente ativo responsável pela picância e sensação de calor das pimentas do gênero Capsicum. Ela se liga ao receptor TRPV1, simulando calor extremo e ativando propriedades analgésicas e anti-inflamatórias. Com base nas características apresentadas a seguir, apresente uma estrutura para a molécula em questão.
I. Tem cadeia mista com um grupo amida de cadeia principal aberta com 9 carbonos, ramificação metil no penúltimo e insaturação
.
II. Tem uma N-ramificação benzil com dois substituintes em meta e para.
III. O grupo metileno está em posição para de uma hidroxila fenólica.
IV. Um grupo alcóxi está em posição orto da hidroxila fenólica.
I. Tem cadeia mista com um grupo amida de cadeia principal aberta com 9 carbonos, ramificação metil no penúltimo e insaturação
II. Tem uma N-ramificação benzil com dois substituintes em meta e para.
III. O grupo metileno está em posição para de uma hidroxila fenólica.
IV. Um grupo alcóxi está em posição orto da hidroxila fenólica.
Passo 1
O enunciado pede que eu apresente uma estrutura para a molécula descrita (já fornece a fórmula molecular
) e lista quatro características específicas. Vou extrair e listar claramente essas informações relevantes (peguei tudo do enunciado):
- Fórmula molecular:
. - I: Há uma cadeia principal aberta com um grupo amida e com
carbonos. Há uma ramificação metil no penúltimo carbono e uma insaturação do tipo . - II: A N-ramificação é benzílica (ou seja, a amida é N-substituída por um grupo benzil) e esse anel benzênico tem dois substituintes, um em posição meta e outro em posição para.
- III: O grupo metileno do benzil (
) está em posição para de uma hidroxila fenólica (ou seja, o está no carbono do anel que é para à ). - IV: Há um grupo alcóxi em posição orto da hidroxila fenólica (ou seja, a hidroxila e o alcóxi são vizinhos orto no anel).
Passo 2
Interpretando a informação da cadeia amida (item I) de forma didática:
- “Cadeia principal aberta com
carbonos” significa que a porção acila da amida é derivada de um ácido ou cadeia nonânica: isto é, um fragmento do tipo nonanamida / nonan-amida (cadeia de carbonos). - “Ramificação metil no penúltimo”: o penúltimo carbono de uma cadeia de
carbonos é o carbono (se numerarmos a partir do carbono carbonílico da amida como ). Logo o metil está em . - "Insaturação
": a nomenclatura conta a partir da extremidade metílica (o carbono terminal). Para uma cadeia de comprimento a ligação dupla fica entre os carbonos e . Aqui , logo Portanto a dupla fica entre e (contando o como ). Resumo: cadeia acílica com esqueleto , dupla em e metil em .
Explicando de forma prática: a parte acila (ligada ao N da amida) tem a sequência
que é uma descrição explícita, carbono a carbono, do fragmento non-6-en-8-metil (a contagem começa no carbonila).
Passo 3
Agora ensino como montar a porção amida a partir do que deduzimos:
- A ligação amida é
, ou seja, o nitrogênio da amida conecta a porção acílica acima ao substituinte N-ramificado (o benzil). - Nomeando apenas a parte acila (útil na prova): a cadeia é uma non-6-enila com metil em
, que se pode chamar de “8-metyl-non-6-enoyl” no sentido acilo; como parte de uma amida, no nome final aparece como “8-methylnon-6-enamide” (mantendo a ideia: amida derivada de non-6-enoico, com metil em C8).
Dica prática para a prova: desenhe a cadeia como uma linha com
carbonos, marque a dupla na 3ª contagem a partir da extremidade metílica (omega-3) e coloque o metil no penúltimo carbono — fica bem visual e rápido.
Passo 4
Interpretando a N-ramificação benzílica (itens II–IV) e o que isso implica sobre o anel aromático:
- “N-ramificação benzil” significa que ao nitrogênio da amida está ligado um grupo
-fenila, ou seja, . - “Dois substituintes em meta e para” + “o grupo metileno está em posição para de uma hidroxila fenólica” + “um alcóxi em posição orto da hidroxila” descrevem exatamente o grupo chamado vanilila/vanillyl: um anel benzênico com
- uma
em posição para ao (ou seja, e são para um ao outro), - um
(alcóxi; na molécula natural é , metoxi) em posição orto à , - e portanto a outra posição substituída é a meta relativa à
(que no caso concreto corresponde à metoxi em orto e hidroxila em para do metileno).
- uma
- Em linguagem corrente do campo: isso é o anel vanilílico, com substituições em 3 (metoxi) e 4 (hidroxila) se numerarmos o anel contando o carbono do
como . Assim o substituinte ligado ao nitrogênio é .
Pequena aula de posições no anel (pra lembrar na prova): dado um substituinte de referência, o átomo “orto” é vizinho (posição
ou
), “meta” é separado por um carbono (posição
ou
) e “para” é oposto (posição
). Aqui o
fica para à
, e o
fica orto à
.
Passo 5
Agora junto tudo: a amida liga a cadeia acílica nonenil (com dupla em
e metil em
) ao nitrogênio, e o nitrogênio está substituído por um grupo benzil vanilílico (
-hidroxi-
-metoxi-benzil).
- Nome sistemático prático (usado para capsaicina natural, que é a forma trans):
-N-(4-hydroxy-3-methoxybenzyl)-8-methylnon-6-enamide. - Em fragmento esquemático (linha por linha) a conectividade é:
Comentário amigo: se esse nome parecer formal demais, lembra rápido: é a amida entre o grupo vanilil (análogo à vanilina:
em para e
em orto) e uma cadeia nãoena com um metil quase no final e uma dupla
. Isso é exatamente a estrutura da capsaicina (a molécula responsável pela ardência).
Passo 6
Resumo final e verificação rápida contra a fórmula: contando os átomos da estrutura proposta obtém-se a fórmula
indicada no enunciado (anel aromático + grupo metoxi e hidroxila + benzil + grupo amida + cadeia nonenila com uma ramificação metil e uma dupla). Portanto a estrutura é consistente com todos os quatro itens dados.